11.6. Інструменти

До інструментів відносять знаряддя для роботи та деякі види пристроїв. В різних галузях промисловості найбільше широко застосовують метало різальний, ковальський, слюсарний, деревообробний і контрольно-вимірювальний інструмент. За характером використання вони поділяються на ручні, верстатні та механізовані. Для їх виготовлення використовують інструментальні матеріали, які повинні мати високу твердість та зносостійкість, високу теплостійкість (здатність зберігати твердість і міцність при високих температурах), певну хімічну стійкість і стабільність розмірів у процесі експлуатації. До них відносять:

Інструментальні вуглецеві сталі. Мають високу твердість після загартовування, досить дешеві, але низьку теплостійкість (до +200⁰С). Їх використовують для виготовлення інструментів, що працюють при низьких швидкостях різання (деревообробний інструмент, зубила, пилки, плашки, ножовочні полотна тощо).

Леговані інструментальні сталі. Мають високу твердість і в’язкість, високу зносостійкість, меншу схильність до розтріскування і деформування при термічній обробці, але недостатню теплостійкість (до +300⁰С).

Швидкоріжучі інструментальні сталі. Мають високу твердість, міцність та зносостійкість. Теплостійкість до +650⁰С. Використовують для виготовлення всіх видів металорізального інструмента. Для економії швидкоріжучої сталі часто ріжучий інструмент роблять зварним: ріжучу частину – з швидкоріжучої сталі, а хвостовик – з конструкційної.

Тверді інструментальні сплави. Мають дуже високу твердість та зносостійкість і високу теплостійкість (до +1100⁰С). Ї використовують для виготовлення ріжучих елементів багатьох видів інструментів або для монолітного малогабаритного інструмента.

11.6.1. Металорізальний інструмент

Такий інструмент широко використовують для обробки різних матеріалів різанням, при якому з поверхні заготовки видаляють припуск у вигляді стружки, з метою досягнення заданої форми, розмірів і шорсткості обробленої поверхні. До основних видів таких інструментів відносять:

Різці

Являють собою однолезовий різальний інструмент у вигляді сталевого стержня прямокутної, квадратної або круглої форми у розрізі, передня частина якого (головка) має певну форму і заточується під кутом, що залежить від властивостей оброблюваного матеріалу, режимів різання, параметрів якості обробленої поверхні тощо. Робоча частина різця (головка) повинна мати більшу твердість, ніж оброблюваний матеріал.

Різці класифікують з такими ознаками:

- за технологічними групами верстатів – токарні, стругальні, довбальні;

- за роботою, що виконується, - токарні: прохідні прямі праві ті ліві, підрізні прямі, підрізні упорні, підрізні торцеві, прорізні, канавочні, відрізні, розточні, галтельні (радіусні); стругальні: прохідні чистові, підрізні, канавочні; довбальні: прохідні, прорізні; для нарізання зовнішніх і внутрішніх різьб;

- за напрямком подачі – поздовжні, радіальні, тангенціальні;

- за оброблюваним матеріалом – для металів, дерева, полімерних матеріалів;

- за конструкцією – цільні, зварні, збірні з механічним кріпленням багатогранних твердосплавних пластинок.

На конструкцію різця та матеріал ріжучої частини впливає тип виробництва: у дрібносерійному та при виконанні ремонтних робіт переважно використовують різці, оснащені пластинками з швидкоріжучої сталі, а у серійному – крупносерійному – різці, оснащені пластинками з тверди сплавів, або надтвердими матеріалами.

Фрези

Являють собою багатолезовий різальний інструмент для обробки матеріалів на фрезерних верстатах. Фреза обертається, а переміщується (подається) заготовка. Фрези класифікують за такими ознаками (рис.11.4.):

Рис.11.4. Види фрез

а – циліндричні прямозубі; б – циліндричні з гвинтовими зубцями; в – дискові; г – дискові двохсторонні; д – дискові трьохсторонні; е – торцеві; ж – кінцеві (пальцеві); з – пальцеві модульні; и – черв’ячні

- за видом поверхні, де є зубці, - циліндричні, торцеві, фасонні;

- за призначенням – циліндричні прямозубі (для обробки площин); циліндричні з гвинтовими зубцями (забезпечують рівномірне навантаження верстата і підвищену якість обробленої поверхні); дискові; дискові двохсторонні, дискові трьохсторонні (для обробки канавок, уступів тощо); торцові (для обробки плоских поверхонь); кінцеві (для обробки різноманітних канавок); пальцеві (кінцеві) модульні (для нарізання зубчастих коліс); черв’ячні (для нарізання зубчастих і черв’ячних коліс);

- за формою зубців – прямі, похилі, гвинтові, різнонаправлені, гострокінечні;

- за конструкцією – цільні, складені, збірні;

- за способом кріплення – насадні, кінцеві (з хвостовиком для закріплення).